氮化硅陶瓷憑借高強度、高硬度、低摩擦系數、耐高溫、耐腐蝕以及優良的化學穩定性等卓越性能,在機械制造、航空航天、能源、化工等領域發揮著重要作用。從航空發動機的高溫部件到精密機械的軸承,氮化硅陶瓷以其出色的性能滿足了眾多高端制造需求。然而,其極高的硬度(硬度僅次于金剛石)和脆性,使得傳統加工方式難以滿足加工精度與效率要求,成為制約氮化硅陶瓷廣泛應用的瓶頸。鑫騰輝數控機床廠研發的陶瓷雕銑機,以創新技術與卓越性能,打破這一加工瓶頸,成為氮化硅陶瓷加工的先鋒設備。
在氮化硅陶瓷加工中,精度直接決定產品的質量與性能。鑫騰輝陶瓷雕銑機采用全閉環控制系統,結合高精度光柵尺反饋,能夠實時監測機床運動部件的位置,實現微米級的精準定位。在加工氮化硅陶瓷軸承套圈時,對內外徑尺寸精度、圓度以及表面粗糙度都有著嚴苛要求。鑫騰輝陶瓷雕銑機通過先進的數控編程算法,精確控制刀具路徑,將軸承套圈的內徑尺寸誤差控制在 ±0.002mm 以內,圓度誤差小于 0.001mm,表面粗糙度達到 Ra0.1μm,有效提升了軸承的裝配精度與使用壽命,滿足了高端機械制造對零部件的高精度需求。
效率低下是氮化硅陶瓷傳統加工的一大痛點,而鑫騰輝陶瓷雕銑機通過技術革新實現了加工效率的飛躍。機床配備的高速電主軸最高轉速可達 45000rpm,配合大扭矩伺服電機,能夠在高速切削時保持穩定的切削力。在進給系統方面,采用直線電機驅動,相比傳統滾珠絲杠傳動,直線電機具有更高的加速度和速度,可實現快速的定位與加工。在加工氮化硅陶瓷渦輪葉片時,傳統加工方式可能需要數天時間,而鑫騰輝陶瓷雕銑機僅需十幾個小時就能完成,加工效率提升超 5 倍,極大縮短了產品的生產周期,幫助企業快速響應市場需求。
由于氮化硅陶瓷硬度極高,刀具磨損一直是加工過程中的難題。鑫騰輝陶瓷雕銑機在刀具研發與應用上投入大量精力,采用納米級顆粒的金剛石刀具和立方氮化硼刀具,并對刀具幾何參數進行優化設計。同時,運用多層復合涂層技術,在刀具表面涂覆 TiAlN、CrN 等高性能涂層,這些涂層不僅能降低刀具與工件之間的摩擦系數,還能有效阻隔切削熱,減少刀具磨損。實際應用表明,使用鑫騰輝陶瓷雕銑機加工氮化硅陶瓷時,刀具使用壽命延長至傳統刀具的 4 - 6 倍,大幅降低了刀具更換頻率和加工成本。
隨著工業發展,氮化硅陶瓷零件的形狀越來越復雜,對加工設備的能力提出更高要求。鑫騰輝陶瓷雕銑機具備五軸聯動及以上加工能力,通過多軸協同運動,能夠對氮化硅陶瓷零件的復雜曲面、倒扣結構、深腔等進行加工。在航空航天領域,需要加工具有復雜氣動外形和內部冷卻通道的氮化硅陶瓷發動機部件,鑫騰輝陶瓷雕銑機通過專業的 CAM 軟件編程,生成精確的刀具路徑,結合機床的高精度運動控制,能夠完美加工出符合設計要求的部件,曲面精度達到 ±0.003mm,為航空航天事業的發展提供有力支持。
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